(57)【要約】【課題】被研磨面が凸面であっても、所望の被研磨面を形成することができる研磨工具、研磨装置、研磨方法を提供すること。【解決手段】研磨工具１は、弾性シート１１１を備えた研磨部１１と、研磨部１１の弾性シート１１１が取り付けられる弾性シート取付部１２とを有する。弾性シート取付部１２の取付部本体１２２の流体充填用の凹部１２２Ｄの高さ寸法、すなわち、底面部１２２Ａから側面部１２２Ｂの上端部までの高さ寸法Ｈ１は、凸レンズＬを弾性シート１１１のドーム状部１１１Ａに押圧した際、ドーム状部１１１Ａが流体充填用の凹部１２２Ｄの底面部１２２Ａに当接しない高さ寸法となっている。【選択図】 図６
2005230973.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被研磨物の被研磨面を研磨する研磨工具であって、
前記被研磨物の被研磨面が押し当てられる弾性シートを有する研磨部と、
流体充填用の凹部が形成され、前記凹部の開口を覆うように前記弾性シートの外周縁が固定される弾性シート取付部とを有し、
前記流体充填用の凹部の高さ寸法は、前記被研磨物を前記弾性シートに押圧した際に、前記弾性シートが流体充填用の凹部の底面部に当接しない高さ寸法であることを特徴とする研磨工具。
【請求項２】
請求項１に記載の研磨工具において、
前記弾性シートは、前記流体充填用の凹部側に向かって、略円弧状に湾曲して窪んだ形状であることを特徴とする研磨工具。
【請求項３】
請求項１に記載の研磨工具において、
前記弾性シートは、前記流体充填用の凹部と反対側に向かって、略円弧状に湾曲して突出した形状であることを特徴とする研磨工具。
【請求項４】
弾性シートを有する研磨部を備えた研磨工具の研磨部に、被研磨物の被研磨面を押し当てて研磨する研磨装置であって、
被研磨物を保持し、前記被研磨物に回転運動と揺動運動とを与える被研磨物保持駆動部と、
請求項１から３の何れかに記載の研磨工具と、
前記研磨工具を保持し、研磨工具を回転させる研磨工具駆動部とを備えることを特徴とする研磨装置。
【請求項５】
請求項４に記載の研磨装置において、
被研磨物保持駆動部又は研磨工具の少なくとも何れか一方を移動させ、前記研磨工具の回転軸と、前記被研磨物の回転軸とをずらずための偏心部を有することを特徴とする研磨装置。
【請求項６】
被研磨物の被研磨面を研磨する研磨方法であって、
請求項４又は５に記載の研磨装置を使用して実施され、
前記研磨工具の研磨部に被研磨物の被研磨面を当接させる当接工程と、
前記研磨工具の研磨部表面に研磨剤を供給するとともに、被研磨物を回転させながら、研磨する研磨工程とを有し、
前記研磨工程の途中で、被研磨物の被研磨面を前記研磨工具の研磨部から離間させた後、再び当接させることを特徴とする研磨方法。
【請求項７】
請求項６に記載の研磨方法において、
前記研磨工程の途中で、被研磨物の回転方向又は、前記研磨工具の回転方向を逆転させることを特徴とする研磨方法。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の研磨方法において、
前記研磨装置は、被研磨物保持駆動部又は研磨工具の少なくとも何れか一方を移動させ、前記研磨工具の回転軸と、前記被研磨物の回転軸とをずらずための偏心部を有しており、
前記偏心部により、前記研磨工具の回転軸と、前記被研磨物の回転軸とをずらして、研磨を行うことを特徴とする研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨工具、研磨装置、研磨方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ドーム状の弾性シートを有する研磨工具を用いて、眼鏡等の光学レンズや、成形型等の被研磨物の被研磨面を研磨する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
図１０に示すように、このような研磨工具１００は、ドーム状の弾性シート１０１と、この弾性シート１０１の外周縁が固定された研磨体取付部１０２とを有している。この研磨体取付部１０２は、筒状部１０２Ａと、この筒状部１０２Ａの上端から外方に広がる板状のフランジ部１０２Ｂとを有しており、このフランジ部１０２Ｂに弾性シート１０１の外周縁が固定されている。弾性シート１０１は、内側から圧力流体により張りが与えられており、被研磨物１０３の凹面の曲面に追随して変形できるため、所望の被研磨面を形成することができる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２７５９４９号公報（第４〜第７頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような研磨工具１００を用いて、被研磨物の凸面を研磨する際、弾性シート１０１は、凸面に応じて変形し、窪むこととなるので、被研磨物と、研磨体取付部１０２のフランジ部１０２Ｂとが干渉する可能性がある。そのため、所望の被研磨面を形成することができないという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、被研磨面が凸面であっても、所望の被研磨面を形成することができる研磨工具、研磨装置、研磨方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の研磨工具は、被研磨物の被研磨面を研磨する研磨工具であって、前記被研磨物の被研磨面が押し当てられる弾性シートを有する研磨部と、流体充填用の凹部が形成され、前記凹部の開口を覆うように前記弾性シートの外周縁が固定される弾性シート取付部とを有し、前記流体充填用の凹部の高さ寸法は、前記被研磨物を前記弾性シートに押圧した際に、前記弾性シートが流体充填用の凹部の底面部に当接しない高さ寸法であることを特徴とする。
ここで、研磨対象としての被研磨物としては、例えば、カメラレンズ、望遠鏡用レンズ、顕微鏡用レンズ、ステッパー用集光レンズ、眼鏡レンズ等に代表される光学レンズのほかに、眼鏡レンズを注型重合するためのガラス型等が例示できる。
また、流体充填用の凹部に充填される流体としては、空気等の気体であってもよく、また、液体等であってもよい。
【０００７】
このような本発明によれば、弾性シートの外周縁が固定される弾性シート取付部の流体充填用の凹部の高さ寸法は、被研磨物を前記弾性シートに押圧した際に、弾性シートが流体充填用の凹部の底面部に当接しない高さ寸法とされているので、被研磨物の被研磨面である凸面を研磨する際において、被研磨物と、弾性シート取付部とが干渉することがない。このように、被研磨物と弾性シート取付部との干渉を防止することができるので、所望の被研磨面を形成することができる。
【０００８】
この際、前記弾性シートは、前記流体充填用の凹部側に向かって、略円弧状に湾曲して窪んだ形状であることが好ましい。
このような本発明によれば、弾性シートは、流体充填用の凹部側に向かって窪んで湾曲した形状であるため、被研磨物の凸面を研磨する場合においては、弾性シートの湾曲に倣うようにして、被研磨物を往復運動させて、研磨を行うことができる。また、本発明では、弾性シートが窪んだ形状となっているので、一定の形状が保たれるため、圧力流体等を流体充填用の凹部に充填せず、流体充填用の凹部内に通常の気圧の空気のみが充填されている場合でも研磨を行うことができる。
【０００９】
また、本発明では、前記弾性シートは、前記流体充填用の凹部と反対側に向かって、略円弧状に湾曲して突出した形状であってもよい。
このような本発明では、弾性シートを流体充填用の凹部と反対側に向かって湾曲した形状としているので、凸面、凹面の双方を研磨することができる。
【００１０】
本発明の研磨装置は、弾性シートを有する研磨部を備えた研磨工具の研磨部に、被研磨物の被研磨面を押し当てて研磨する研磨装置であって、被研磨物を保持し、前記被研磨物に回転運動と揺動運動とを与える被研磨物保持駆動部と、上述した何れかの研磨工具と、前記研磨工具を保持し、研磨工具を回転させる研磨工具駆動部とを備えることを特徴とする。
このような本発明によれば、上述した何れかの研磨工具を備えているので、研磨工具と同様の効果を奏することができる。すなわち、被研磨面が凸面であっても、所望の被研磨面を形成することができる。
【００１１】
この際、被研磨物保持駆動部又は研磨工具の少なくとも何れか一方を移動させ、前記研磨工具の回転軸と、前記被研磨物の回転軸とをずらずための偏心部を有することが好ましい。
研磨工具の回転中心の周速（回転速度）は、外周部に比べて低くなっており、また、被研磨物の回転中心の周速は、外周部に比べて低くなっている。そのため、研磨工具の回転軸と、被研磨物の回転軸とが略一致している場合には、被研磨物の中心部の研磨が充分に行われないことがある。
これに対し、本発明では、研磨工具の回転軸と、被研磨物の回転軸をずらず偏心部を有しているため、周速が低い研磨工具の回転中心と、被研磨物の回転中心とがずれ、被研磨物の中心部を充分に研磨することができる。
また、研磨工具の回転軸と、被研磨物の回転軸とが略一致している場合に、被研磨物の中心部を充分に研磨しようとすると、時間を要する。本発明では、周速が低い研磨工具の回転中心と、被研磨物の回転中心とをずらして研磨できるので、被研磨物の中心部を研磨するために要する時間を短縮することができる。
【００１２】
本発明の研磨方法は、被研磨物の被研磨面を研磨する研磨方法であって、上述した何れかの研磨装置を使用して実施され、前記研磨工具の研磨部に被研磨物の被研磨面を当接させる当接工程と、前記研磨工具の研磨部表面に研磨剤を供給するとともに、被研磨物を回転させながら、研磨する研磨工程とを有し、前記研磨工程の途中で、被研磨物の被研磨面を前記研磨工具の研磨部から離間させた後、再び当接させることを特徴とする。
このような本発明によれは、上述した研磨装置を用いて研磨を実施しているため、被研磨面が凸面であっても、所望の被研磨面を形成することができる。
さらに、本発明の研磨方法では、研磨工程の途中で被研磨物の被研磨面を、研磨工具の研磨部から離間させているので、この間に研磨剤が被研磨面と、研磨部との間に供給されることとなる。これにより、被研磨物の研磨を効率よく行うことができる。特に、被研磨物の被研磨面中心部と、研磨工具の研磨部との間には、研磨剤が供給されにくく、研磨が行われにくいが、研磨工程の途中で被研磨物の被研磨面を、研磨工具の研磨部から離間させることで、研磨剤が供給され、被研磨物の被研磨面中心部も、効率よく、充分に研磨されることとなる。
【００１３】
さらに、本発明では、前記研磨工程の途中で、被研磨物の回転方向又は、前記研磨工具の回転方向を逆転させることが好ましい。
被研磨物及び研磨工具を常に同じ方向に回転させていると、研磨部の表面が一定方向に潰れたり、磨耗してしまったりして、研磨が充分に行われない場合がある。
これに対し、本発明では、研磨工程の途中で、被研磨物の回転方向又は研磨工具の回転方向を逆転させているので、研磨部の表面の潰れや磨耗を防止でき、研磨を効率よく行うことができる。
【００１４】
また、本発明では、前記研磨装置は、被研磨物保持駆動部又は研磨工具の少なくとも何れか一方を移動させ、前記研磨工具の回転軸と、前記被研磨物の回転軸とをずらずための偏心部を有しており、前記偏心部により、前記研磨工具の回転軸と、前記被研磨物の回転軸とをずらして、研磨を行うことが好ましい。
このように、研磨工具の回転軸と、前記被研磨物の回転軸とをずらして、研磨を行うことで、周速が低い研磨工具の回転中心と、被研磨物の回転中心とがずれるため、被研磨物の中心部を充分に研磨することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
［１．第一実施形態］
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２は、本発明の研磨装置２を示す図である。図１は研磨装置２の正面図であり、図２は研磨装置２の側面図である。
この研磨装置２は、凸レンズＬの被研磨面である凸面を研磨するための装置であり、ブロック治具４に取り付けられた凸レンズＬを回転可能に保持する被研磨物保持駆動部２１、被研磨物保持駆動部２１に保持された凸レンズＬを研磨する研磨工具１、研磨工具１を駆動する研磨工具駆動部２３、研磨剤を含む研磨液を供給する研磨液供給部（図示略）を備える。
【００１６】
被研磨物保持駆動部２１は、揺動駆動装置２１１と、揺動駆動装置２１１によって駆動される被研磨物保持装置２１２とを有する。
揺動駆動装置２１１は、モータ２１１Ａによってベルト伝動で回転されるクランク２１１Ｂを駆動し、クランク２１１Ｂと連接棒２１１Ｃで連結されている被研磨物保持装置２１２を揺動する。
【００１７】
被研磨物保持装置２１２は、揺動軸２１２Ｅを中心として鉛直方向と後方の傾斜角度との間で前後方向に揺動可能になっている。この被研磨物保持装置２１２、すなわち、凸レンズＬの揺動中心Ｃ２と、研磨工具１の弾性シート１１１（後述）の曲率中心Ｃ１とは略一致している（図７参照）。このようにすることで、凸レンズＬの被研磨面と弾性シート１１１の表面との密着性を一定に維持することができ、均一な研磨を行うことができる。
また、被研磨物保持装置２１２は、上部に垂直方向の下向きのエアーシリンダ２１２Ａが配設され、このエアーシリンダ２１２Ａのピストンロッド２１２Ｂの先端にブロック治具４が取り付けられるチャック２１２Ｃが設けられている。このチャック２１２Ｃは、偏心及び揺動していない状態において、モータ２１２Ｄによって揺動軸２１２Ｅと研磨工具１の筒状部１２１の中心軸とが交わる点を通る軸を回転軸として回転駆動される。
【００１８】
このような被研磨物保持装置２１２は、回動可能に設けられた４本の支柱２５１と、この支柱２５１の上端部間に設置された板部２５２と、この板部２５２上に設置された４本の小柱２５３と、この４本の小柱２５３上に設置された板部２５４とを有する枠体２５により保持されている。板部２５２，２５４には、偏心部としての長孔２５２Ａ，２５４Ａがそれぞれ形成されており、被研磨物保持装置２１２は、必要に応じて、図１中の矢印Ｘ方向に前記長孔２５２Ａ，２５４Ａ内を摺動する。
【００１９】
なお、本実施形態では被研磨物保持装置２１２が、長孔２５２Ａ，２５４Ａ内を摺動するとしたが、例えば、チャック２１２Ｃのみが板部２５２の長孔２５２Ａ内を摺動するとしてもよい。この場合には、板部２５２のみに偏心部としての長孔２５２Ａを形成すればよく、板部２５４には、長孔２５４Ａを形成する必要がない。
また、図３，４に示すように、被研磨物保持装置２１２の下方に偏心部としての移動部２６を設け、被研磨物保持装置２１２を図３の矢印Ｘ方向に移動させてもよい。
この移動部２６は、矢印Ｘ方向に延びるレール部２６１と、レール部２６１上に設置された板状の基部２６２とを有する。レール部２６１及び基部２６２は、研磨工具駆動部２３が設置される部分が切りかかれており、基部２６２をレール部２６１上で移動させることで、必要に応じて被研磨物保持装置２１２及び揺動駆動装置２１１を矢印Ｘ方向に移動させることができる。
【００２０】
研磨工具駆動部２３は、図示しないモータ等により鉛直方向の軸を中心として回転駆動される回転台２３１を有している。この回転台２３１には、後述する研磨工具１の筒状部１２１の下端が着脱自在に取り付けられる。回転台２３１に研磨工具１を装着することにより、研磨工具１は、筒状部１２１の中心軸を回転中心として、すなわち、弾性シート１１１のドーム状部の曲率中心Ｃ１と、ドーム状の部分の頂点とを結ぶ線を回転軸として所定回転数で回転することとなる（図６参照）。なお、回転台２３１には、図示しない圧縮空気の配管が設けられており、研磨工具１の筒状部１２１の圧縮空気の流路１２１Ａ（後述）と連通している。
【００２１】
研磨工具１は、図５にも示すように、弾性シート１１１を備えた研磨部１１と、研磨部１１の弾性シート１１１が取り付けられる弾性シート取付部１２と、弾性シート１１１を弾性シート取付部１２に取り付けるための押さえ部材１４とを有する。
研磨部１１は、弾性シート１１１と、この弾性シート１１１上に設置された研磨パッド１１２とを有する。
弾性シート１１１は、円弧状に湾曲したドーム状部１１１Ａと、このドーム状部１１１Ａから外方に広がったフランジ部１１１Ｂとを有する。ドーム状部１１１Ａは、被研磨物保持装置２１２側（すなわち、弾性シート取付部１２と反対側）に突出したものとなっている。このドーム状部１１１Ａの面積は、凸レンズＬの凸面の面積よりも大きくなっている。例えば、ドーム状部１１１Ａの直径は、凸レンズＬの直径の１．１〜１０倍程度、なかでも、１．５〜５倍程度とすることが好ましい。
【００２２】
このような弾性シート１１１として使用される弾性材料としては、ＪＩＳ−Ａ硬度（タイプＡデュロメター）１０〜１００、ヤング率１０2〜１０3Ｎ・ｃｍ2の物性を備えるものが好ましい。例えば、天然ゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、シリコンゴム、フッ素ゴム等のゴム、ポリエチレン、ナイロン等の熱可塑性樹脂、スチレン系、ウレタン系等の熱可塑性樹脂エラストマ−をあげることができる。また、弾性シート１１１は、厚さが０．１〜１０ｍｍ、好ましくは、０．２〜５ｍｍであることが好ましい。
研磨パッド１１２は不織布等で構成されており、研磨液を保持する機能を有する。この研磨パッド１１２は、弾性シート１１１のドーム状部１１１Ａの曲面になじむよう、外周側から中心部に向かって切り込み１１２Ａが形成されている。この切り込み１１２Ａは、研磨液中の砥粒や、水の供給、研磨屑を排出する経路としての役割も果たす。なお、研磨パッド１１２は一枚のパッドに切り込み１１２Ａを形成したようなものに限らず、例えば、円形、楕円形、多角形等に切り出した研磨パッドを密集して構成したものであってもよい。なお、研磨パッドは、加工するレンズの素材に応じて選択すればよく、不織布に限定せずに、例えば、ウレタン状のシート等を用いても良い。
【００２３】
弾性シート取付部１２は、研磨工具駆動部２３により回転駆動され、内部に圧縮空気の流路が形成された筒状部１２１と、この筒状部１２１の上端に設けられた取付部本体１２２とを有する。
筒状部１２１内部には、その長手方向に沿って、圧縮空気の流路１２１Ａが形成されている。この流路１２１Ａは、取付部本体１２２まで達しており、取付部本体１２２の底面部１２２Ａを貫通している。また、筒状部１２１の下端には、回転台２３１に取り付けるためのテーパー状の装着部１２１Ｂが形成されている。
取付部本体１２２は、内部に流体充填用の凹部１２２Ｄが形成された円筒形状であり、平面略円形形状の底面部１２２Ａと、この底面部１２２Ａの外周側に立設された側面部１２２Ｂと、側面部１２２Ｂの上端から内側に向かって延出した延出部１２２Ｃとを有する。
【００２４】
流体充填用の凹部１２２Ｄの高さ寸法、すなわち、底面部１２２Ａから側面部１２２Ｂの上端部までの高さ寸法Ｈ１は、凸レンズＬを弾性シート１１１のドーム状部１１１Ａに押圧した際、ドーム状部１１１Ａが流体充填用の凹部１２２Ｄの底面部１２２Ａに当接しない高さ寸法となっている（図６参照）。この高さ寸法Ｈ１は、弾性シート１１１の弾性力、凸レンズＬの押圧力、流体充填用の凹部１２２Ｄに充填される流体の圧力等に基づいて設定される。例えば、この高さ寸法Ｈ１は、弾性シート１１１の円弧の半径を超える高さ寸法である。
延出部１２２Ｃは、弾性シート１１１の外周縁を構成するフランジ部１１１Ｂを固定する部分である。すなわち、弾性シート１１１は、流体充填用の凹部１２２Ｄの開口を塞ぐように取付部本体１２２に固定される。
この延出部１２２Ｃの上面には、弾性シート１１１のフランジ部１１１Ｂが収まる深さ寸法のリング状の凹部１２２Ｃ１が形成されている。この凹部１２２Ｃ１の中心から等角度の３箇所には、切欠部１２２Ｃ２が形成されている。そして、この切欠部１２２Ｃ２には、ボルト１５が挿入、脱着可能となっている。このボルト１５には、ワッシャ１５１とナット１５２が取り付けられている。
なお、この切欠部１２２Ｃ２に対応して、弾性シート１１１のフランジ部１１１Ｂにも切欠部（図示略）が形成されている。但し、弾性シート１１１の外周径が取付部本体１２２の外周径に比べて小さく形成され、取付部本体１２２の切欠部１２２Ｃ２が弾性シート１１１のフランジ部１１１Ｂに干渉しない場合は、弾性シート１１１のフランジ部１１１Ｂに切欠部を形成しなくてもよい。
【００２５】
押さえ部材１４は、中央が切りかかれたリング状の部材であり、弾性シート１１１を取付部本体１２２の延出部１２２Ｃに対して押さえつけるためのものである。押さえ部材１４の中央部分からは、弾性シート１１１のドーム状部１１１Ａが露出する。
また、この押さえ部材１４には、延出部１２２Ｃの凹部１２２Ｃ１の切欠部１２２Ｃ２に対応した切欠部１４１が形成されている。
【００２６】
このような研磨工具１では、弾性シート取付部１２内に圧力流体、例えば、圧縮空気が送り込まれており、空気の圧力を調整することにより、凸レンズＬにかかる負荷を調整することができる。
なお、研磨を行うに当たって、弾性シート１１１のドーム状部１１１Ａの曲率の異なる複数の研磨工具１を用意することが好ましい。例えば、ドーム状部１１１Ａの曲率半径が４０ｍｍ以上、６００ｍｍ以下の範囲の研磨工具１を用意する。例えば、４０ｍｍから、２００ｍｍまでの範囲で、１０〜４０ｍｍ刻み、好ましくは、１４〜３０ｍｍ刻みで５〜１０個程度、研磨工具１を用意する。また、２００〜６００ｍｍまでの範囲で、１００〜２００ｍｍ刻みで研磨工具１を用意する。これにより、略全ての処方に基づく凸レンズＬの凸面の曲面に対応できる。例えば、曲率半径が１００ｍｍの凸面を有する凸レンズＬを研磨する場合には、曲率半径１００ｍｍ程度のドーム状部１１１Ａを有する弾性シート１１１を備えた研磨工具１を使用する。
【００２７】
次に、以上のような研磨装置２を使用した凸レンズＬの研磨について説明する。図６には、研磨工具１の正面図、図７には、研磨工具１の側面図を示す。
まず、凸レンズＬの凸面に応じた曲率を有するドーム状部１１１Ａを備えた弾性シート１１１を選択し、この弾性シート１１１を弾性シート取付部１２に取り付け、研磨工具１を組み立てる。
組み立てられた研磨工具１を研磨装置２の回転台２３１に固定する。
次に、凸レンズＬを研磨装置２の被研磨物保持装置２１２のチャック２１２Ｃに取り付ける。具体的には、凸レンズＬの凸面と反対側の面に、例えば、低融点合金やワックス等の接合剤を介してブロック治具４を固定する。そして、このブロック治具４をチャック２１２Ｃに装着する。
【００２８】
さらに、図示しない供給手段により、研磨工具１の取付部本体１２２の流体充填用の凹部１２２Ｄに圧縮空気を供給する。この圧縮空気により、弾性シート１１１のドーム状部１１１Ａに張りが与えられる。この時、弾性シート１１１に与えられる内圧は、例えば、０．１〜１．２ｋｇｆ／ｃｍ2程度である。
次に、エアーシリンダ２１２Ａより、チャック２１２Ｃに取り付けられた凸レンズＬを弾性シート１１１のドーム状部１１１Ａ上の研磨パッド１１２に当接させるとともに、凸レンズＬのドーム状部１１１Ａへの押圧力を調整する。この時、凸レンズＬの凸面の略全面がドーム状部１１１Ａに密着する。凸レンズＬの弾性シート１１１への押圧力は、例えば、０．１〜３０ｋｇｆ／ｃｍ2である。
【００２９】
そして、図６に示すように、被研磨物保持装置２１２のチャック２１２Ｃに装着された凸レンズＬを、弾性シート１１１のドーム状部１１１Ａの曲率中心を通る軸を回転軸Ｔ１として回転させつつ、研磨工具１をドーム状部１１１Ａの曲率中心と頂点とを結ぶ軸を回転軸Ｔ２として回転させる。このとき、研磨工具１の回転軸Ｔ２と、凸レンズＬの回転軸Ｔ１とは略一致した状態となっている。
さらに、図７に示すように、凸レンズＬに揺動駆動装置２１１で揺動運動を与え、研磨液供給部（図示略）から研磨液を弾性シート１１１上の研磨パッド１１２の表面に供給しながら研磨を行う。
ここで、研磨工具１の回転数は、例えば、１〜３０ｒｐｍ、揺動速度は、例えば、１〜２０往復／ｍｉｎとする。
【００３０】
さらに、研磨を開始してから、所定の時間が経過した後、エアーシリンダ２１２Ａを駆動して、凸レンズＬを研磨工具１の弾性シート１１１上の研磨パッド１１２から一旦離間する。そして、チャック２１２Ｃ、および／又は研磨工具１に与えられる回転を逆回転、すなわち、凸レンズＬ、および／又は研磨工具１の回転方向を逆転させ、再度、研磨工具１の弾性シート１１１上の研磨パッド１１２に当接させ、研磨を行う。
なお、凸レンズＬ、および／又は研磨工具１の回転を逆回転させるタイミングは、凸レンズＬを研磨工具１の弾性シート１１１上の研磨パッド１１２から一端離間している間であってもよく、また、再度、凸レンズＬを弾性シート１１１上の研磨パッド１１２に当接させた後であってもよい。
さらに、研磨を行い、所定時間経過した後、再度、凸レンズＬを研磨工具１の研磨パッド１１２から離間する。なお、研磨の際、被研磨物保持装置２１２のチャック２１２Ｃを摺動させ、図８の研磨工具１の正面図に示すように、研磨工具１の回転軸Ｔ２と、被研磨物保持装置２１２（すなわち凸レンズＬ）の回転軸Ｔ１の位置をずらすことが好ましい。これにより、被研磨物保持装置２１２（すなわち凸レンズＬ）の回転軸Ｔ１と、研磨工具１の回転軸Ｔ２とが一致しなくなる。この状態で、再度、凸レンズＬを研磨工具１の弾性シート１１１上の研磨パッド１１２に当接させ、研磨を行う。
これらの研磨により、凸レンズＬの凸面を所望の面状態に仕上げる。
【００３１】
従って、本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（1-1）本実施形態では、弾性シート１１１の外周縁が固定される弾性シート取付部１２の取付部本体１２２の底面部１２２Ａから側面部１２２Ｂの上端部までの高さ寸法Ｈ１、すなわち、流体充填用の凹部１２２Ｄの高さ寸法Ｈ１は、凸レンズＬの凸面を弾性シート１１１に押圧した際に、弾性シート１１１が底面部１２２Ａに当接しない高さ寸法とされているので、研磨する際において、凸レンズＬの凸面と、弾性シート取付部１２とが干渉することがない。このように、凸レンズＬの凸面と弾性シート取付部１２との干渉を防止することができるので、所望の被研磨面を形成することができる。
【００３２】
（1-2）また、研磨工具１の弾性シート１１１を流体充填用の凹部１２２Ｄと反対側（すなわち、被研磨物保持装置２１２側）に向かって湾曲した形状としているので、本実施形態の研磨工具１では、凸レンズＬの凸面のみならず、凹レンズの凹面も研磨することが可能であり、使い勝手のよいものとなる。
（1-3）研磨装置２では、揺動駆動装置２１１により、凸レンズＬを研磨工具１の弾性シート１１１上で揺動させているので、凸レンズＬの凸面よりも表面積の大きい弾性シート１１１のドーム状部１１１Ａの表面を有効利用することができる。これにより、研磨スピードを高めることができる。
これに加え、凸レンズＬの凸面の略全面が研磨工具１の弾性シート１１１（すなわち、弾性シート１１１上の研磨パッド１１２）に接しているので、凸面の略全面を同時に研磨することができる。これにより、さらに研磨速度を高めることが可能となる。
【００３３】
（1-4）研磨工具１の回転中心の周速（回転速度）は、外周部に比べ遅くなっており、また、被研磨物保持装置２１２のチャック２１２Ｃに保持された凸レンズＬも、回転中心部分の周速は、外周部に比べ遅くなっている。従って、研磨工具１の回転軸Ｔ２と、凸レンズＬの回転軸Ｔ１とが略一致している場合には、凸レンズＬの中心部の研磨が充分に行われないことがある。特に、本実施形態では、被研磨物保持装置２１２は、揺動軸２１２Ｅを中心として鉛直方向と後方の傾斜角度との間で前後方向に揺動可能となっており、揺動する範囲が比較的狭いため、研磨工具１の回転軸Ｔ２と、凸レンズＬの回転軸Ｔ１とが略一致した状態となることが多い。
そのため、本実施形態では、この問題を解決するために、被研磨物保持装置２１２を保持する枠体２５の板状部２５２，２５４に長孔２５２Ａ，２５４Ａを形成し、被研磨物保持装置２１２が長孔２５２Ａ，２５４Ａ内を摺動できる構成を採用している。すなわち、研磨工具１の回転軸Ｔ２と、被研磨物保持装置２１２のチャック２１２Ｃに保持された凸レンズＬの回転軸Ｔ１をずらし、偏心させることができるため、周速が遅い研磨工具１の回転軸Ｔ２と、凸レンズＬの回転軸Ｔ１とがずれ、凸レンズＬの凸面の中心部を充分に研磨することができる。これにより、所望の研磨状態の凸面を得ることができる。
また、研磨工具１の回転軸Ｔ２と、凸レンズＬの回転軸Ｔ１とが略一致している場合に、凸レンズＬの中心部を充分に研磨しようとすると、時間を要することとなるが、本実施形態では、研磨工具１の回転軸Ｔ２と、凸レンズＬの回転軸Ｔ１とをずらして研磨を行っているので、凸レンズＬの中心部の研磨に要する時間を短縮することができる。
【００３４】
（1-5）本実施形態では、研磨工程の途中で凸レンズＬの凸面を研磨工具１から一端離間させている。この間に研磨剤が、凸レンズＬと、研磨工具１の研磨パッド１１２との間に供給されることとなる。これにより、凸レンズＬの研磨を効率よく行うことができる。特に、凸レンズＬの凸面の中心部と、研磨パッド１１２との間には研磨剤が入りにくく、凸面の中心部は研磨が行われにくいが、研磨工程の途中で凸レンズＬの凸面を研磨工具１から一端離間させ、この間に研磨剤の供給を行うことで、凸レンズＬの凸面の中心部と研磨パッド１１２との間に研磨剤が入りやすくなり、効率よく、充分に研磨されることとなる。
【００３５】
（1-6）常に同じ方向に凸レンズＬ及び研磨工具１を回転させて研磨を行うと、研磨工具１の研磨パッド１１２の表面が一定方向に潰れたり、磨耗してしまったりして、研磨が充分に行われない場合がある。
これに対し、本実施形態では、研磨工程の途中で、凸レンズＬ、および／又は研磨工具１の回転方向を逆転させているので、研磨工具１のパッド１１２の表面の潰れや磨耗を防止でき、研磨を効率よく行うことができる。特に、本実施形態では、凸レンズＬを研磨工具１の研磨パッド１１２から一旦離間させ、凸レンズＬと、研磨工具１の研磨パッド１１２との間に新たに研磨剤が供給された後、凸レンズＬ、および／又は研磨工具１の回転方向を逆転させているので、より効率よく研磨パッド１１２表面の潰れや磨耗を防止することができる。
【００３６】
［２．第二実施形態］
次に、図９を用いて、本発明の第二実施形態について説明する。尚、以下の説明では、既に説明した部分と同一の部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
本実施形態と、前記実施形態とでは、研磨工具の構造が異なっている。
本実施形態の研磨工具３は、前記実施形態と同様の弾性シート取付部１２と、押さえ部材１４と、研磨部３１とを有する。研磨部３１は、弾性シート３１１と、この弾性シート３１１上に設置された研磨パッド１１２とを備える。弾性シート３１１は、円弧状に湾曲したドーム状部３１１Ａと、このドーム状部３１１Ａから外方に広がったフランジ部３１１Ｂとを有する。ドーム状部３１１Ａは、弾性シート取付部１２の流体充填用の凹部１２２Ｄ側に窪んで湾曲している。
なお、弾性シート３１１の材質は、前記実施形態の弾性シート１１１の材質と同じである。また、弾性シート３１１のドーム状部３１１Ａの大きさも、前記実施形態のドーム状部１１１Ａの大きさと同じである。
また、弾性シート取付部１２の取付部本体１２２の底面部１２２Ａから側面部１２２Ｂの上端部までの高さ寸法、すなわち、流体充填用の凹部１２２Ｄの高さ寸法Ｈ１は、凸レンズＬを弾性シート３１１に押圧した際に、弾性シート３１１が底面部１２２Ａに接触しない高さ寸法となっている。例えば、高さ寸法Ｈ１は、弾性シート３１１の円弧の半径を超える高さ寸法である。
【００３７】
このような研磨工具３を用いて凸レンズＬの研磨を行う際には、凸レンズＬの凸面全面を弾性シート３１１上の研磨パッド１１２に押し当てる。そして、研磨工具３を回転駆動するとともに、凸レンズＬを回転させながら、弾性シート３１１のドーム状部３１１Ａの略全面に沿って揺動させる。なお、凸レンズＬを揺動させる際、凸レンズＬの揺動中心Ｃ３と、弾性シート３１１のドーム状部３１１Ａの曲率中心Ｃ４とは一致している。
そして、前記実施形態と同様に、研磨を開始してから、所定時間経過した後、凸レンズＬを、研磨工具３の研磨パッド１１２から一端離間する。そして、凸レンズＬ、および／又は研磨工具３の回転方向を逆転させ、再度、研磨工具３の研磨パッド１１２に当接させ、研磨を行う。この作業を繰り返すことで、所望の研磨状態の凸面を有する凸レンズＬを得ることができる。なお、図９に示す実施の形態では、圧力流体等を流体充填用の凹部１２２Ｄに充填した状態で研磨を行っているが、弾性シート３１１は窪んだ形状となっており、一定の形状が保たれるため、圧力流体等を流体充填用の凹部１２２Ｄに充填せずに、流体充填用の凹部１２２Ｄ内に通常の気圧の空気のみが充填されている場合でも研磨を行うことができる。
【００３８】
従って、本実施形態によれば、第一実施形態の（1-1），（1-3），（1-5），（1-6）と略同様の効果を奏することができるうえ、以下の効果を奏することができる。
（2-1）弾性シート３１１のドーム状部３１１Ａを流体充填用の凹部１２２Ｄ側に窪んで湾曲させることで、凸レンズＬをドーム状部３１１Ａの湾曲に倣うように移動させて研磨することができる。また、ドーム状部３１１Ａを流体充填用の凹部１２２Ｄ側に窪んで湾曲させることで、圧縮空気で張りを与えなくても、一定のドーム状部３１１Ａの形状が保たれるため、圧縮空気なしでも研磨を行うことができる。
（2-2）さらに、本実施形態では、凸レンズＬを弾性シート３１１のドーム状部３１１Ａの略全面に沿って揺動させており、揺動する範囲が広くなっているので、前記実施形態のように凸レンズＬの位置を偏心させなくても、凸レンズＬの中心部分を研磨することができる。
【００３９】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記各実施形態では、研磨を開始した後、所定時間経過後、凸レンズＬを研磨工具１，３から一旦離間していたが、凸レンズＬを研磨工具１，３から離間させなくてもよい。このようにすることで、研磨工程を簡略化することができる。
【００４０】
また、前記各実施形態では、研磨工具１，３は、弾性シート１１１，３１１上に研磨パッド１１２が貼り付けられた構造となっていたが、これに限らず、弾性シートが所望の研磨性能を有するような場合には、研磨パッドを使用しなくてもよい。このようにすることで、部材点数の削減を図ることができる。
さらに、前記各実施形態では、凸レンズＬを研磨するものとしたが、これに限らず、例えば、眼鏡レンズを製造するための成形型等を研磨してもよい。
【００４１】
また、第一実施形態では、被研磨物保持装置２１２の位置を移動させることにより、研磨工具１の回転軸Ｔ２と、被研磨物保持装置２１２のチャック２１２Ｃに保持された凸レンズＬの回転軸Ｔ１をずらし、偏心させる構造としたが、これに限らず、例えば、研磨工具駆動部２３の位置を移動させることで、研磨工具の回転軸と、被研磨物保持装置２１２のチャック２１２Ｃに保持された凸レンズＬの回転軸とをずらし、偏心させてもよい。
さらに、第一実施形態では、被研磨物保持装置２１２の揺動中心と、研磨工具１の弾性シート１１１のドーム状部１１１Ａの曲率中心とを一致させるために、ドーム状部１１１Ａに合わせた特定の長さ寸法の筒状部１２１を有する弾性シート取付部１２を使用していたが、これに限らず、例えば、筒状部の長さ寸法を可変式としてもよく、さらには、研磨工具１の下部に設置される回転台の高さ寸法を、ドーム状部１１１Ａの曲率に合わせるようにして上下させてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、凸レンズ等を研磨する研磨装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第一実施形態にかかる研磨装置を示す正面図。
【図２】前記研磨装置の側面図。
【図３】前記研磨装置の変形例を示す正面図。
【図４】前記研磨装置の変形例を示す側面図。
【図５】前記研磨装置の研磨工具の分解図。
【図６】前記研磨工具の正面図。
【図７】前記研磨工具の側面図。
【図８】凸レンズＬの回転軸と、研磨工具の回転軸とをずらし、偏心させた状態を示す正面図。
【図９】本発明の第二実施形態にかかる研磨工具を示す側面図。
【図１０】従来の研磨工具を示す図。
【符号の説明】
【００４４】
１…研磨工具、２…研磨装置、３…研磨工具、１１…研磨部、１２…弾性シート取付部、２１…被研磨物保持駆動部、２６…移動部（偏心部）、３１…研磨部、１１１…弾性シート、２５２Ａ…長孔（偏心部）、２５４Ａ…長孔（偏心部）、３１１…弾性シート、Ｌ…凸レンズ（被研磨物）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005230973.tif 000009
【図８】
2005230973.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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